ОДЕСЬКИЙ ДЕРЖАВНИЙ ПОЛІТЕХНІЧНИЙ УНІВЕРСИТЕТ

ДАВАЙ САМІР НАЗІРОВИЧ

УДК 621.165.51:536.24

Підвищення надійності роботи дренажних

трубопроводів АЕС

Спеціальність 05.14.14 - Теплові та ядерні енергоустановки

Автореферат

дисертації на здобуття наукового ступеня

кандидата технічних наук

ОДЕСА – 2001

Дисертацією є рукопис.

Робота виконана в Одеському державному політехнічному уні-верситеті Міністерства освіти і науки України.

Науковий керівник: кандидат технічних наук, доцент

Кіров Володимир Степанович,

доцент кафедри АЕС Одеського

державного політехнічного університету

Офіційні опоненти:

1. Доктор технiчних наук, професор Сурін Сергій Модестович,

професор кафедри парових котлів та атомних енергетичних установок Одеської державної морської академії.

2. Кандидат технічних наук, доцент Буз Василь Миколайович, доцент кафедри систем терморегулювання Одеської державної академії холоду

Провідна установа Національний технічний університет України “Київський

політехнічний інститут”, м. Київ.

Захист відбудеться 13 вересня 2001 р. о 14.00 годині на засіданні

спеціалізованої вченої ради Д 41.052.04 в Одеському державному полі-

технічному університеті за адресою: 65044, м.Одеса, пр.Шевченка, 1.

З дисертацією можна ознайомитись у бібліотеці Одеського

державного політехнічного університету.

Автореферат розісланий “____”_________2001 р.

Вчений секретар спеціалізованої вченої ради Кравченко В.П.

ЗАГАЛЬНА ХАРАКТЕРИСТИКА РОБОТИ

Актуальність проблеми. В розробках проектів атомних електростанцій основна увага звертається на питання надійності роботи атомного реактора та обладнання першого контура АЕС. Проте, багаторічний досвід експлуатації АЕС показує, що значна доля витрат часу при виробництві електроенергії на АЕС спричиняється неспрацьовуванням обладнання другого контура, в якому не останнє місце займає пошкодження трубопроводів. До них слід віднести корозійні та ерозійні зношування трубопроводів, тріщини та обриви, зумовлені втомленістю матеріалу та вібраціями трубопроводів. Тому оптимізація конструктивних характеристик трубопроводів є важливим резервом поліпшення роботи турбоустановок. Запропоновано багато конструкторських поліпшень умов роботи трубопроводів. Але недостатнє опрацювання цих проектів та їх зостосування до конкретних умов АЕС загальмовує їх реалізацію на атомних станціях.

У дисертаційній роботі розглядаються питання охолодження конденсату нагрівальної пари з метою усунення джерела вібрації дренажних трубопроводів і підвищення надійності їхньої роботи, розглянуто декілько можливих схем охолодження з погляду мінімізації зниження ККД установки.

Усе вище викладене робить проблему стабілізації режимів роботи дренажних трубопроводів регенеративної системи турбоустановок АЕС дуже актуальною.

Зв'язок роботи з науковими програмами, планами, темами. Робота виконувалася відповідно до Національної програми України “Критичні технології”, затвердженої постановою Кабінету Міністрів України № 310 від 16.05.1994, та держбюджетної науково-дослідної роботи № 328-42 “Допоміжне обладнання пароводневого тракту турбоустановок АЕС”.

Мета дослідження. Метою роботи є розробка схем охолоджування конденсату дренажних трубопроводів АЕС; дослідження стійкості сумісної роботи системи регулювання рівня конденсату і системи подачі холодної води в дренажні трубопроводи.

Об'єкт дослідження – це дренажні трубопроводи системи регенеративного підігрівання живильної води турбоустановок АЕС, в яких внаслідок скипання конденсату гріючої пари виникають вібрації, що призводять до їх руйнування.

Предметом дослідження являються теплогідравлічні процеси, що протікають в дренажних трубопроводах при скипанні конденсату гріючої пари, охолоджування конденсату в них з метою усунення причин вібрації і підвищення на цій основі їх надійності.

Методи дослідження. В роботі розглянуті різні схеми охолоджування конденсату і розрахунковим шляхом вибрані оптимальні з точки зору мінімального зниження ККД установки. Використовувалися стаціонарні балансові рівняння для потоків маси і енергії.

Нестаціонарні теплогідравлічні процеси в системі “підігрівач системи регенерації – система регулювання рівня конденсату в підігрівачі – система регулювання подачі охолоджуючої води” досліджувалися чисельними методами. Використовувалися одномірні нестаціонарні рівняння нерозривності, енергії і кількості рушення потоку і рівняння теплопровідності в стінці труби.

Задачі дослідження. Для досягнення цієї мети в роботі поставлені і розвязані такі задачі:

-

-

-

-

Наукова новизна отриманих результатів. Отримані вперше такі ос-новні наукові результати:

-

-

-

Практичне значення отриманих результатів. Розроблені в дисертації методика розрахунку схем охолоджування дренажних трубопроводів, методика чисельного дослідження нестаціонарних теплогідравлічних процесів у теплообмінному апараті поверхневого типу та у системах регулювання рівня конденсату і подачі холодної води в дренажні трубопроводи дозволяють:

-

-

-

Використання математичних моделей і програм розрахунків динаміки доз-воляє одержати дані про стійкість системи ще на стадії її проектування і відлагодження, що розширює можливості і підвищує надійність проектних рішень.

Матеріали, які наведені в дисертації, використовуються в навчальному про-цесі в ОДПУ при вивченні дисциплін “Експлуатація АЕС” і “Динамічні режими устаткування АЕС”, а також у курсовому і дипломному проектуванні.

Особистий внесок полягає в аналізі існуючих методів дослідження стабільності роботи дренажних трубопроводів, виявленні джерел і механізму нестабільності їхньої роботи, виборі й удосконаленні математичних методів дослідження. Здобувач розробив математичну модель теплогідравлічних процесів у дренажних трубопроводах і спосіб її чисельної реалізації, визначив чинники, що впливають на усталеність їхньої роботи, запропонував раціональні схеми охолоджування конденсату гріючої пари, що підвищують стабільність роботи дренажних трубопроводів.

Апробація результатів дисертації. Матеріали дисертації доповідалися й обговорювалися на III Міжнародній конференції “Молодь - ядерній енергетиці” (Одеса, 14-18 жовтня 1996 р.), на науково-практичній конференції “Перспек-тивні напрямки розвитку екології, економіки, енергетики” (Одеса, 1999 р.), на розширеному засіданні наукового семінару кафедри атомних електростанцій Одеського державного політехнічного університету (Одеса, 2001 р.).

Публікації. Результати дисертації викладені в 11 публікаціях, у тому числі в 4 депонованих статтях і в 7 науково-технічних виданнях і працях конференцій.

Структура роботи. Дисертація складається з вступу, чотирьох розділів, висновків. Загальний обсяг дисертації складає 131 с. Дисертація містить 18 рис. на 14 с., 54 табл. на 34 с. і список 102 використаних літературних дже-рел на 9 с.

ОСНОВНИЙ ЗМІСТ РОБОТИ

Вступ присвячений опису розглянутої проблеми й об'єктів дослідження. Сформульовано цілі і задачі роботи, її актуальність і новизна.

У першому розділі проведений огляд проблем дренажних трубопроводів, а також літератури, присвяченої методам боротьби з вібраціями дренажних трубопроводів. Проаналізовано позитивні якості і недоліки існуючих методів боротьби з вібраціями.

У другому розділі розглядається паротурбінна установка, спрощена схема витрат тепла для якої подана на рис.1. Коефіцієнт корисної дії паротурбінної установки визначається таким чином:

(1)

де Q-ел.потр. – електрична енергія, яка передана споживачу; Qпідв. – кількість підведеної теплоти; Qел.власн.потр. – електрична енергія споживана установкою; Qвтрати – втрата енергії.

При аналізі різних варіантів охолодження основною граничною умовою є незмінність електроенергії, яку постачають споживачу. Теплообмін в устаткуванні описується балансовими рівняннями збереження маси і енергії теплоносіїв. Коефіцієнти тепловіддачі розраховувались за формулами, які подано в нормативних матеріалах. На прикладі турбоустановки К-1000-60/3000 було складено, запрограмовано і відлагоджено мате-матичну модель теплових процесів у теплообмінних апаратах другого контура АЕС – у змішуючих та поверхневих підігрівачах низького тиску, поверхневих підігрівачах високого тиску, деаераторі, сепараторі - промпароперегрівачі та ін.

Рис. 1. Принципова схема втрат теплоти в турбоустановці

Різниця даної моделі від існуючих аналогів при розрахунках теплових схем турбоустановок полягає в тому, що в балансові рівняння теплообміну входять коефіцієнти тепловіддачі і величини поверхні теплообміну, що дозволяє використати її для діючого устаткування як при номінальному, так і при окремих (особливих) режимах його роботи.

У третьому розділі наводяться результати розрахунків різних схем за-холоджування дренажних трубопроводів для турбоустановки К-1000-60/3000, теплова схема якої зображена на рис. 2. Розглянуто декілько схем захолоджування ос-новних дренажних трубопроводів. Розрахунки схем проведено за умови 100 %-го навантаження турбіни при тиску в конденсаторі 0,038 МПа.

Розглянуто такі трубопроводи:

Дренажний трубопровід зливу конденсату нагрівальної пари із ПНТ-3 у ПНТ-2. Захолоджування кондансату нагрівальної пари проводилось до температури насичення води в ПНТ-2, оскільки при такому захолоджуванні повністю виклю-чено закипання конденсату в дренажному трубопроводі, і таким чином стає не-можливим виникнення вібрацій в даному трубопроводі. Розрахунки показали, що в цьому випадку холодна вода може відбиратися лише з точки “А” (рис. 2), оскільки при відбиранні води з точки “С” холодної води потрібно в декілька разів більше, ніж витрата конденсату нагрівальної пари через дренажний трубо-провід, що неможливо реалізувати за обмеженістю пропускної здатності дре-нажного трубопроводу. При відбиранні води з точки “А” ККД блока майже не змінюється (зменшується на 7,2 10-5 %).

Дренажний трубопровід зливу конденсату нагрівальної пари із ПНТ-4 у ПНТ-3. Розрахунковий аналіз впливу охолоджування конденсату нагрівальної пари після ПНТ-4 до температури насичення води в ПНТ-3 показав, що найбільш ефективним є проведення охолоджування конденсату нагрівальної пари, відбираючи охолоджуючу воду із лінії основного конденсату перед ПНТ-1, оскільки при цьому і холодної води потрібно в три рази менше, ніж при заби

Рис. 2. Теплова схема турбоустановки К-1000-60/3000

ранні її після ПНТ-2, і ККД блоку практично не зменшується. Розрахункове зменшення ККД блока в цьому випадку (при відбиранні з точки “А”) становить 7,910-5 %.

Дренажний трубопровід зливу конденсату нагрівальної пари із ПВТ-6 у деаератор. Розрахунковий аналіз впливу охолоджування конденсату нагрівальної пари після ПВТ-6 до температури насичення води в деаераторі показав, що при доборі води з точки "А" і з точки "С" немає істотної різниці між витратами холодної води і зменшеннями ККД блока для цих випадків. Проте, більш ефективно проводити охолоджування конденсату при відбиранні холодної води із точки “А”. При цьому ККД блока зменшується на 310-6 %.

Дренажний трубопровід зливу конденсату нагрівальної пари із ПВТ-7 у ПВТ-6. Розрахунковий аналіз впливу захолоджування конденсату пари після

ПВТ-7 до температури насичення води в ПВД-б, також як і в попередньому випадку, показав, що при доборі води з точки "А" і з точки "С" немає істотної різниці між витратами холодної води і зменшеннями ККД блока для цих випадків. Проте, більш ефективно проводити захолоджування конденсату нагрівальної пари, відбираючи воду, що захолоджує, із точки “А”. При цьому ККД блока зменшується на 1,2410-4 %.

У розділі детально розглянуто вплив витрати захолоджуючої води на параметри основного конденсату в теплообмінних апаратах і на кількість пари, яка

відбирається у відборах турбіни.

Показано, що витрати на впровадження і експлуатацію схем захолоджування несумісні з втратами від недовироблення електроенергії у випадку обривання дренажного трубопроводу через вібрації.

У четвертому розділі розглянуто математичну модель процесів конденсації нагрівальної пари в ПНТ, систем регулювання рівня і подачі захолоджуючої води в конденсат нагрівальної пари.

Як приклад розглянуто підігрівник низького тиску (ПНТ) поверхневого типу ПН-3000-25-16-IVA, який є рекуперативним теплообмінним апаратом, схема якого зображена на рис. 3.

Базуючись на схемі руху теплоносіїв в ПНТ і для спрощення математичного опису теплогідравлічних процесів, які протікають в апараті, приймаються такі припущення:

-

-

З урахуванням зроблених припущень та схеми руху теплоносіїв рівняння руху і теплообміну для основного конденсату і нагрівальної пари записуються у такому вигляді:

1) Рівняння збереження маси в паровому об’ємі міжтрубного простору

(2)

де – час, с; Fб – площа перерізу міжтрубного простору ПНТ, м2; Нп=L–Hж– висота парового простору в ПНТ, м; L – висота внутрішнього простору в ПНТ, м; Нж– рівень конденсату нагрівальної пари в ПНТ, м; – густина пари на лінії насичення, кг/м3; rк – питома теплота пароутворення (конденсації), Дж/кг; Gп, Gк – витрата гріючої пари на вході та витрата конденсату на межі рідина-пара, кг/с.

Рис. 3. Схема охолоджування дренажного трубопроводу

зливу конденсату гріючої пари

2) Рівняння збереження маси конденсату нагрівальної пари в нижній частині апарата

(3)

де – густина конденсату нагрівальної пари на лінії насичення, кг/м3; Gж – витрата конденсату нагрівальної пари на виході із ПНТ, кг/с; Gк1 – витрата конденсату нагрівальної пари, який надходить із інших підігрівачів, кг/с.

3) Рівняння збереження кількості руху пари в трубі, яка підводить пару від камери відбору турбіни до ПНТ

(4)

де Lп, Fпт, dп – геометричні розміри підвідного трубопроводу: довжина, площа перерізу і діаметр, відповідно, м, м2; Рб - тиск в об’ємі ПНТ, Па; Рвх - тиск у відборі турбіни, Па; тр – коефіцієнт опору тертя пари в паропроводі; g - прискорення вільного падіння, м/с2; Lв – сумарна висота вертикальних ділянок підвідного паропроводу, м; вх – сумарний коефіцієнт місцевого опору пари на вході і виході із паропроводу.

4) Рівняння збереження кількості руху конденсату нагрівальної пари в нижній частині підігрівника і в трубі, яка відводить конденсат (від входу до точки “А”)

(5)

де Lжд, Fжт, dж – геометричні розміри відвідного трубопроводу: довжина, площа перерізу і діаметр відповідно, м, м2; Ра – тиск в точці “А”, Па; тр– коефіцієнт опору тертя води в трубі; вх– коефіцієнт місцевого опору на вході в трубу; Lа – сумарна висота вертикальних ділянок трубопроводу, який відводить конденсат нагрівальної пари (до точки “А”), м.

5) Рівняння збереження енергії для конденсату нагрівальної пари в нижній частині підігрівника

(6)

де i, iж - ентальпія конденсату нагрівальної пари на лінії насичення і на виході із підігрівника відповідно, Дж/кг; q-1 – густина теплового потоку на ділянці охолодження конденсату нагрівальної пари (якщо такий є), Вт/м.

6) Рівняння зберігання енергії для конденсату гріючої пари у точці змішання "А"

(7)

де G0, i0 – витрата і ентальпія конденсату нагрівальної пари на виході із дре-нажного трубопроводу відповідно, кг/c, Дж/кг; G3, i3 – витрата і ентальпія захо-лоджуючої води в точці відбору відповідно, кг/c, Дж/кг.

7) Рівняння зберігання маси конденсату гріючої пари точці змішання "А".

(8)

8) Рівняння зберігання кількості руху конденсату гріючої пари від точки "А" до кінця дренажного трубопроводу

, (9)

де Lжв – довжини відвідного трубопроводу від точки “А” і до кінця дренаж-

ного трубопроводу, м; Lв – cумарна висота вертикальних ділянок трубопроводу, який відводить конденсат нагрівальної пари (після точки “А”), м; Рвих. – тиск на виході із дренажного трубопроводу, Па; вих – коефіцієнт місцевого опору на виході із труби; рег – коефіцієнт опору регулюючого клапана.

Для опису опору тертя регулюючого клапана розглянуто самий простий тип регулятора – засувку. Опір тертя такого виду місцевого опору визначається за формулою, запропонованою розробником – НВО ЦКТІ

(10)

де б – максимальний прохідний переріз клапана, м2; м – діючий прохідний

переріз клапана, м2.

Переміщення штока клапана даного типу регулюючої системи описується системою диференціальних рівнянь:

(11)

(12)

де = 2 Нж /Lб + 3 y + xкор; Lб – база вимірювання регулятора, м; 2 ,3, xкор – коефіцієнти настроювання регулятора; 1– демпфіруваний сигнал неузгодження; Тм – час повного ходу виконавчого механизму, с; Тu – стала часу інтегрування, с; Тф – стала часу демпфірування, с; – зона нечутливості.

9) Рівняння зберігання енергії для конденсату гріючої пари від точки "А"

до точки "В"

(13)

10) Роботу насоса захолоджуючої води моделюють таким чином. Тиск, який створює насос, опишемо рівнянням

(14)

де Рвх.з – тиск в точці відбору захолоджуючої води, Па;

Рс – тиск за насосом, Па;

Ро – максимальний тиск, який створюється насосом, Па; kн – коефіцієнт, який дозволяє моделювати максимальну витрату.

11) Рівняння збереження кількості руху захолоджуючої води від точки “С”

до точки змішування “А”

(15)

де L3, F3, 3 – геометричні розміри підвідного трубопроводу: довжина, площа перерізу та діаметр відповідно, м; L3 – cумарна довжина вертикальних ділянок підвідного трубопроводу,м; тр.з – коефіцієнт опору тертя захолоджую-чої води в трубі; вих – коефіцієнт місцевого опору на виході із труби; рег.з – коефіцієнт опору регулюючого клапана подачі захолоджуючої води.

12) Для опису опору регулюючого клапана подачі захолоджуючої води розглядається також тип регулятора “засувка”. Закон регулювання також пропорційно-інтегральний (10) – (12). В даному випадку сигнал неузгодження записується у вигляді

(16)

де То.в – температура основного конденсату в точці “В”, С; С3 – коефіцієнт настроювання регулятора; Трв–температура насичення при тиску Рвих, °С.

13) Рівняння енергії для основного конденсату

(17)

де Fн, dвн – площа перерізу та внутрішній діаметр труби, м2, м; Тн, Ср, н – температура, теплоємність та густина основного конденсату, С, Дж/(кгК), кг/м 3; Gн – витрата основного конденсату, кг/с; qвн – густина теплового потоку від внутрішньої поверхні труби до основного конденсату, Вт/м2; Z – координата вдовж труби, м.

14) Рівняння теплопровідності для стінки теплообмінної труби з межовими умовами третього роду:

(18)

(19)

(20)

де Тст, ст, Сст, cт–температура, густина, питома теплоємність і коефіцієнт теплопровідності матеріалу стінки труби, °С; кг/м3, Дж/кгК, Вт/мК; Тст(, Rвн) – температура внутрішньої поверхні стінки труби, °С; Тнар() – температура гріючої пари, С; r – радіальна координата, м.

Межові умови для крайової задачі (2) – (20) приймаються в такому вигляді:

1) задається невелике збурення тиску у відборі турбіни в початковий момент часу Рвх = Ротб();

2) тиск на виході з трубопроводу, що відводить конденсат гріючої пари, сталий Рвих = const;

3) ентальпія гріючої пари у відборі турбіни дорівнює ентальпії насиченої пари і теж стала iотб = i = const;

4) витрата основного конденсату на вході до ПНТ стала Gн = const;

5) температура основного конденсату на вході до ПНТ стала Тн.вх = const;

6) температура захолоджуючої води у точці відбору стала Тз.вх = const;

7) тиск у точці відбору захолоджуючої води сталий Рвх. з = const;

Для рівнянь (2) – (20) розроблено різницеву схему і методику розрахунку не-стаціонарних теплогідравлічних процесів.

Для аналізу стійкості роботи підігрівника було проведено розрахунки динамічних режимів для різних варіантів настроювання регулятора подачі захлоджуючої води і при незначному збуренні тиску пари на вході до ПНТ.

Результати розрахунків показали, що в такій системі (підігрівник – регулятор рівня – регулятор подачі захолоджуючої води) можливе виникнення автоколивань робочих параметрів ПНТ.

У роботі одержано значення коефіцієнтів настроювання регулятора подачі захолоджуючої води, при яких система залишається стійкою в області зміни робочих параметрів турбоустановки.

ВИСНОВКИ

1. Розроблено математичну модель, методику і програму чисельного дослідження динаміки теплогідравлічних процесів у дренажних трубопроводах та теплообмінному устаткуванні другого кон-тура АЕС.

2. Розроблено методику чисельного дослідження впливу охолоджування конденсату в дренажних трубопроводах другого контуру АЕС на ККД станції.

3. Аналіз різних схем охолоджування показав, що найбільш ефективним є забірання води перед ПНТ-1, тому що в цьому випадку кількості холодної води потрібно менше, ніж при відборі з інших можливих точок відбору, і тому менше витрачається електроенергії на прокачування цієї води в лінію захолоджування.

4. Розроблено математичну модель та методику чисельного дослідження нестаціонарних теп-логідравлічних процесів у системі “теплообмінний апарат поверхневого типу – системи регулювання рівня конденсату і подачі холодної води в дренажні трубопроводи – дренажні трубопроводи”.

6. Чисельний аналіз динамічних режимів у системі “теплообмінний апарат поверхневого типу –системи регулювання рівня конденсату і подачі холодної води в дренажні трубопроводи – дренажні трубопроводи” показав, що система регулювання подачі охолоджуючої води може дес-табілізувати процес нормальної роботи теплообмінного устаткування. Стабілізувати процес можна шляхом шляхом зменшення коефіцієнта посилення вхідного сигналу (С3).

СПИСОК ОПУБЛІКОВАНИХ ПРАЦЬ ЗА ТЕМОЮ ДИСЕРТАЦІЇ

1. Герлига В.А., Козлов А.В., Давай С.Н. Анализ эффективности применения захолаживания дренажных трубопроводов для борьбы с вибрациями // Труды ОГПУ.–1997.– Вып. 1.– С. 173 – 174.

2. Герлига В.А., Давай С.Н., Киров В.С., Козлов А.В. О повышении надежности дренажных трубопроводов второго контура АЭС путем захолаживания конденсата греющего пара // Ядерная и радиационная безопасность.–1999.–Т.2.– Вып.3.– с. 62 – 76.

3. Давай С.Н., Герлига В.А., Киров В.С. Об устойчивости систем захолаживания дренажных трубопроводов турбоустановок АЭС // Сб. научн. тр.– Севастополь:.Севаст.ин-т ядрной энергетики и промышленности.–2000.-Вып.4.-С.10-14.

4. Давай С.Н. О работе дренажных трубопроводов второго контура. Науч. труды молодых ученых: Сб. научн. тр.– Одесса.– 1997.– С.147-149.

5. Козлов А.В., Давай С.Н. Устойчивость систем захолаживания дренажных трубопроводов. Науч. труды молодых ученых: Сб. научн. тр.– Одесса.– 1997.– С. 130–133.

6. Козлов А.В, Денисенко В.Ю., Давай С.Н. Аналитическое исследование устойчивости системы "подогреватель низкого давления-регулятор уровня"/Одес. госуд. политехн. ун-т.–Одесса, 1996.– 40 с.–Рус.– Деп. в ГНТБ Украины 12.06.96, №1397–Ук96 // Анот. в РЖ “Депоновані наукові роботи”№1, 1997.

7. Козлов А.В, Денисенко В.Ю., Давай С.Н. Математическая модель нестационарных теплогидравлических процессов в подогревателе низкого давления / Одес. госуд. политехн. ун-т.– Одесса, 1996. – 19 с. – Рус. – Деп. в ГНТБ Украины 18.06.96, №1454 –Ук96 // Анот. в РЖ “Депоновані наукові роботи”№2, 1997.

8. Козлов А.В., Давай С.Н. Влияние схем охлаждения на КПД станции /Одес. госуд. политехн. ун-т.– Одесса, 1996. – 25 с. – Рус. - Деп. в ГНТБ Украины 24.10.96, №2020–Ук96 // Анот. в РЖ “Депоновані наукові роботи”№2, 1997.

9. Козлов А.В., Давай С.Н. Анализ влияния системы регулирования подачи охлаждающей воды на устойчивость работы подогревателя низкого давления /Одес. госуд. политехн. ун-т.- Одесса, 1996. – 32 с. – Рус. - Деп. в ГНТБ Украины 24.10.96, №2061–Ук96 // Анот. в РЖ “Депоновані наукові роботи”№2, 1997.

10. Давай С.Н. Влияние системы регулирования подачи захолаживающей воды в дренажные трубопроводы на устойчивость работы теплообменного оборудования // Тезисы докладов III Международной конференции "Молодежь –ядерной энергетике".– Одесса.– 1996.– С. 25-26.

11. Давай С.Н., Киров В.С. Повышение надежности работы дренажных трубопроводов турбоустановок АЭС. Перспективное направление разви-тия экологии, экономики, энергетики: Сб. науч. ст. – Одесса.– ОЦНТЭИ.–1999.– С. 339 – 344.

Давай С.Н. Підвищення надійності дренажних трубопроводів АЕС.– Рукопис.

Дисертація на здобуття наукового ступеня кандидата технічних наук за спе-ціальністю 05.14.14 – Теплові та ядерні енергоустановки. – Одеський державний політехнічний університет, Одеса, 2001.

Дисертація присвячена підвищенню надійності роботи дренажних трубопроводів другого контура АЕС. Досліджено вплив охолоджування конденсату в дренажних трубопроводах другого контура АЕС на ККД станції; розглянуто різні схеми охолоджування; запропоновано параметри наладнання системи регулювання подачі холодної води в дренажні трубопроводи для ліквідації автоколивань та вібрацій; розроблено методику чисельного дослідження нестаціонарних теплогідравлічних процесів у теплообмінному апараті поверхневого типу та в системах регулювання рівня конденсату і подачі холодної води в дренажні трубопроводи. На підставі запропонованої методики отримано результати, які вказують на умови виникнення і особливості розвитку автоколивань в дренажних трубопроводах при різному охолоджуванні дренажу.

Ключов слова: теплообмн, вбраця трубопроводв, нестацонарн теп-логдравлчн npoцecи, регулятори, чисельні дослдження.

Давай С. Н. Повышение надежности дренажных трубопроводов АЭС.– Ру-копись.

Диссертация на соискание ученой степени кандидата технических наук по специальности 05.14.14 – Тепловые и ядерные энергоустановки. – Одесский го-сударственный политехнический университет, Одесса, 2001.

Диссертация посвящена повышению надежности работы дренажных тру-бо-проводов второго контура АЭС. Для ликвидации вибраций дренажных трубопроводов в работе предложено охлаждать конденсат греющего пара, поступающий в дренажный трубопровод на входе в трубу перед регулятором уровня. Это ликвидирует причины вибраций трубопроводов и достаточно просто в изготовлении.

Для анализа влияния охлаждения конденсата греющего пара в дренажных трубопроводах на КПД станции составлена математическая модель тепловых процессов в теплообменных аппаратах второго контура АЭС с энергоустановкой ВВЭР–1000 и паротурбинной установкой К-1000-60/3000. На основании разработанной методики и программы расчета тепловых процессов в оборудовании второго контура АЭС исследованы различные схемы охлаждения конденсата греющего пара, вы-браны оптимальные с точки зрения КПД установки схемы охлаждения. Расчетным путем показано, что наиболее эффективно проводить охлаждение конденсата греющего пара при использовании охлаждающей воды из линии основного конденсата перед ПНД-1.

Составлена математическая модель нестационарных теплогидравлических процессов, как в самом подогревателе, так и в системах регулирования уровня конденсата греющего пара и регулирования подачи охлаждающей воды.

На основе разработанной методики и программы расчета нестационарных теплогидравлических процессов в подогревателе низкого давления и в системах регулирования уровня конденсата греющего пара и регулирования подачи охлаждающей воды, предложена система регулирова-ния подачи холодной воды в дренажные трубопроводы для ликвидации их вибра-ций. Численные исследования переходных процессов в системе "подогреватель низкого давления – система регулирования уровня конденсата греющего пара – система регулирования подачи охлаждающей воды" показали, что работа регулятора подачи охлаждающей воды может приводить к появлению автоколебаний расхода конденсата греющего пара на выходе из подогревателя. Показано, что ликвидировать неустойчивые режимы можно путем уменьшения коэффициента усиления входного сигнала Сз.

Анализ экономической эффективности внедрения метода охлаждения для повышения надежности дренажных трубопроводов показал, что затраты на внедрение и эксплуатацию схем охлаждения несовместимы с потерями от недовыработки электроэнергии в случае обрыва дренажного трубопровода по причине вибраций.

Ключевые слова: теплообмен, вибрация трубопроводов, нестационарные теплогидравлические процессы, регуляторы, численные исследования.

Davai S.N. Rise safety of venting pipelines NPР. – Manuscript.

The dissertation for scienific degree of technical science on the speciality 05.14.14 – Thermal and Nuclear Power Stations.– Odessa State Polytechnical University, Odessa, 2001.

Increasing of safety in venting pipelines of second contour NPP are studied in the work. The influence of condensate cooling in venting pipelines of second contour on efficiency of NPP are investigated and the optimum cooling condensate systems are developed. The regulation system based on submission of cold water in venting pipelines NPP for decreasing its vibration are offered. The technique on numerical investigation unstationary thermo hydraulic processes in surface type heat exchanger, in regulation system of condensate level and in submission of cold water to venting pipelines are carried out.

The results which specify conditions of occurrence and features of auto fluctuations development in pipelines on the basis of the offered technique are elaborated.

Key words: heat exchange, pipelines vibration, unstationary thermo hydraulic processes, regulators, numeral researches.